"A Energia de um amendoim"

Todos ou quase todos os objectos contêm energia armazenada. O problema está em libertar essa energia para a usarmos como força de trabalho. Quando comemos, o nosso corpo converte a energia da comida em força para trabalhar. Até um pequeno amendoim contém energia química; assim que libertada pode ser usada para aquecer um contentor de água.

Material Necessário
- um pacote de amendoins descascados sem sal;
- uma rolha de cortiça;
- uma agulha;
- uma lata larga e grande, como as latas de ananás em calda;
- uma lata de conserva vazia e lavada;
- um abre-latas;
- um martelo;
- um prego largo;
- um espeto de metal;
- uma chávena de água;
- um termómetro;
- alguns fósforos ou isqueiro;
- uma folha de papel e um lápis para apontar as observações.

O Que Fazer?

1. Empurra a cabeça do alfinete para dentro da rolha (no lado oposto ao que assenta no chão).
2. Espeta o amendoim na outra ponta do alfinete. Cuidado ao espetar o amendoim pois podes parti-lo e tens que ir buscar outro.
3. Com o abre latas corta o fundo e o cimo da lata larga. Atenção que o metal é muito afiado e podes-te cortar, pede a um adulto para te ajudar.
4. Com o martelo e o prego faz alguns furos à volta da lata larga. Com furos, a lata funciona como uma chaminé focando o calor na lata mais pequena.
5. Abre a lata de conserva e lava-a.
6. Usa novamente o martelo e o prego e faz dois furos no cimo da lata, um em cada extremidade.
7. Passa o espeto pelos buracos da lata de conserva.
8. Despeja-lhe meia chávena de água e deixa-a estar à temperatura ambiente durante uma hora. Deste forma, a água aquece ou arrefece consoante a temperatura da sala. (Come alguns amendoins enquanto esperas!).
9. Põe um termómetro dentro da água e regista a temperatura no papel.
10. Coloca a rolha com o amendoim numa zona não inflamável. Incendeia o amendoim com o fósforo ou isqueiro. Pede ajuda a um adulto! O amendoim pode ser difícil de acender, por isso, é melhor usar o isqueiro.
11. Quando o amendoim estiver a arder coloca a lata grande à volta dele. Pendura a pequena lata, através do espeto, no cimo da lata grande.
12. Deixa o amendoim arder durante alguns minutos.
13. Agita a água com o termómetro e regista novamente a temperatura.

O Que Vais Descobrir...

A energia potencial química do amendoim foi libertada sob forma de energia calorífica. O calor libertado aumentou a temperatura da água na pequena lata de conserva.
Tenta a mesma experiência com diferentes tipos de amendoins. Experimenta com amendoins verdes (não maduros); assados mas secos; embalados a vácuo ou congelados; tenta com outro tipo de frutos secos como avelas ou nozes (será que contêm mais energia que o amendoim? Porquê?).

Se quiseres experimenta com mais de um amendoim. Apenas precisas de mais agulhas. Será que usando quatro ou cinco amendoins a temperatura da água aumenta quatro ou cinco vezes mais?

A energia pode ser medida numa unidade chamada Btu. Um Btu é a quantidade de energia necessária para elevar um grau Fahrenheit a temperatura de 0,454 litros de água. Usando um fósforo podemos calcular quantos Btu estão num amendoim.
Primeiro é necessário saber o peso da água colocada na lata de conserva. Pesa a lata sem a água e posteriormente pesa-a com a água, desta forma vais poder saber quanto pesa apenas o líquido. Como durante a experiência registaste quantos graus aumentou a temperatura da água, podes facilmente saber quantos Btu tem um amendoim. (NOTA: a quantidade de energia calculada é apenas uma aproximação porque o amendoim não arde totalmente e, por isso, não é libertada toda a sua energia. Para saber a energia exacta do amendoim é necessário um aparelho sofisticado: o calorímetro).
Por exemplo: Se a água pesa 113,4 gramas, um Btu aumentaria a temperatura da água 4º Fahrenheit. Assim, se a temperatura da água aumentasse 10º, significava que o amendoim contém 2,5 Btu aproximadamente. Este é apenas um exemplo e pode não corresponder aos teus cálculos.

NOTA: podes encontrar o Btu definido como 252 calorias. A energia dos alimentos é medida em kilocalorias.

Rudolf Diesel

Rudolf Diesel nasceu em Paris (1858 - 1913), estudou no Politécnico de Munique. Começou a sua carreira como técnico refrigeração. Durante dez anos trabalhou em vários motores de aquecimento solar. Na publicação de 1893, Diesel desenvolveu a sua principal tese sobre os motores onde a combustão deveria ser efectuada dentro de um cilindro. Um ano depois, ele obtém a sua primeira patente.

Os actuais motores a diesel foram desenvolvidos e melhorados em relação às criações originais de Rudolf Diesel. São maioritariamente utilizados em submarinos, navios, locomotivas e camiões.

A construção de um Anemómetro

Um anemómetro é um dispositivo que indica a velocidade com que o vento sopra. Um anemómetro verdadeiro permite medir com precisão a velocidade do vento; aquele que vais construir apenas te dará uma aproximação.
A energia eólica (energia resultante da deslocação do vento) pode ser utilizada para produzir electricidade. Para isso, é essencial conhecer a velocidade do vento.

- As "ferramentas" necessárias:
· uma tesoura;
· 4 pequenos copos de plástico;
· um marcador:
· 2 tiras de cartolina duras e do mesmo tamanho;
· uma régua;
· um lápis afiado com uma borracha na ponta;
· um alfinete;
· barro ou gesso moldável (podes também usar plasticina);
· um relógio que mostre os segundos;
· um agrafador.

- O que fazer

1. Pinta um dos copos com o marcador;
2. Cruza as tiras de cartolina e agrafa-as;
3. Pega na régua e no lápis e traça duas linhas cruzadas que unam os cantos opostos onde as tiras se juntam. O local onde as linhas se encontram é o centro exacto das tiras de cartolina;
4. Agrafa os copos às extremidades das tiras e certifica-te que estão todos na mesma direcção;
5. Com o alfinete fura as tiras de cartolina no local onde as linhas de cruzam. Pega no lápis e espeta a ponta do alfinete na borracha. Sopra os copos para saberes se a cartolina gira à vontade no alfinete;
6. Molda a plasticina ou o barro de forma a servir de tripé e espeta-lhe a ponta afiada do lápis de forma a que o "anemómetro" se mantenha direito.

- Medir o Vento...

O teu anemómetro não te mede a velocidade do vento em km por hora, mas pode dar-te uma ideia dessa velocidade. Com um relógio conta o número de vezes que o copo colorido gira por minuto. Deste modo, estás a medir a velocidade em voltas por minuto.
Anota os resultados os resultados obtidos nos próximos dias. Mede a velocidade do vento em diferentes momentos do dia. Será que obténs os mesmos resultados em qualquer altura do dia? Desloca a anemómetro para outro local. Será mais ou menos ventoso? Poderão as árvores e os prédios alterar a direcção do vento?

As turbinas eólicas - aparelhos que transformam o movimento do vento em electricidade - necessitam que o vento sopre constantemente a mais de 14 km por hora; pois, abaixo deste nível não é possível gerar energia eléctrica.
É por esta razão que as centrais eólicas eléctricas têm que se situar em locais muito ventosos.

Marie Curie

Marie Curie nasceu em 1867 em Varsóvia na Polónia. O seu nome original era Marja Sklodowska. Estudou matemática, física e química em Paris onde conheceu e casou com Pierre Curie (1859-1906). Em 1903, ela e seu marido juntamente com Antonie Becquerel ganharam o prémio Nobel da Física pela pesquisa sobre a radioactividade do urânio.

Mais tarde, descobre a radioactividade do tório (metal semelhante ao alumínio), o polonium e o rádio, isolando o rádio do uranite.

Em 1910 Marie Curie publicou uma longa matéria sobre radioactividade. Em 1911 recebeu o prémio Nobel da Química e foi a única pessoa a conseguir um prémio Nobel duas vezes.

Infelizmente, o contacto constante com a radioactividade debilitou a seu organismo e a sra. Curie acabou por morrer de leucemia, um tipo de cancro, em Julho de 1934; exausta, quase cega e com os dedos queimados pelo seu "querido" rádio.

ENERGIA DA BIOMASSA E DOS RESÍDUOS SÓLIDOS

A Energia VERDE

O que é ?
Entre as energias renováveis, a biomassa é talvez aquela que a humanidade emprega há mais tempo. Na queima directa – lenha e resíduos industriais e agro-florestais – , na produção de combustíveis líquidos alternativos a partir de óleos vegetais, essencialmente de girassol – o biodiesel – ou na compostagem de resíduos como os bagaços de azeitona. Até a utilização de microalgas e cianobactérias (organismos fotossintéticos) adaptadas ao tratamento de efluentes líquidos industriais, são exemplos da aplicação de biomassa no ciclo natural do carbono (é “verde” por isso).

Que potencial ?!
A biomassa sólida consiste sobretudo na combustão, para fins de produção de calor, de madeira ou de resíduos de indústrias (madeira e papel). São utilizadas máquinas que trituram os resíduos reduzindo-os a “serradura” para os injectar num tipo especial de caldeira ou transformá-los em briquetes. Pode também ser associada à incineração de resíduos para cogeração – produção de electricidade e calor.

A Central Termoeléctrica de Mortágua, com a potência 10MW, usa como combustível principal, os resíduos florestais da limpeza de matas de pinheiro e eucalipto.

ENERGIA DO BIOCOMBUSTÍVEIS

A Passo de Girassol ...
ENERGIA DO BIOCOMBUSTÍVEIS

O que é ?

Os combustíveis de origem fóssil (petrolífera) utilizados no sector rodoviário provocam um efeito ambiental bastante negativo devido à libertação de substâncias nocivas como o monóxido de carbono, os óxidos de azoto e de chumbo, hidrocarbonetos aromáticos e outros compostos voláteis.
Entre os combustíveis alternativos encontram-se os óleos vegetais – óleos de girassol, colza, palma, soja, etc. – utilizados directamente ou em misturas de proporção variável com gasóleo. Por intermédio de processos químicos (de nome complicado) – transesterificação – o óleo vegetal transforma-se em biocombustível .

Que potencial ?

As melhores perspectivas de desenvolvimento dos biocombustíveis no nosso país passa pelo aumento de produção de semente de girassol, desenvolvendo os esteres metílicos para utilização em motores a gasóleo, como é exemplo o projecto BIODIESEL utilizado em autocarros, em pequenas proporções. Aliás, em diversos países da UE – como a vizinha Espanha - existem extensas produções de milho e de colza, o que permite que actualmente, grande parte do combustível desses países, contêm já misturas com biocombustíveis.

Outros países têm desenvolvido experiências semelhantes, como é o caso da produção de álcool a partir de cana de açucar, no Brasil, ou da produção de álcool a partir de milho, nos Estados Unidos da América, soluções que podem ser utilizados como alternativa aos motores a gasolina.

A Força da água !

ENERGIA MACRO-HÍDRICA E MINI-HÍDRICA (HIDROELÉCTRICA)

O que é ?
A energia hidráulica é uma forma de energia renovável que provém do movimento da água. Nesta utilização podem utilizar-se pequenas ou grandes turbinas e geradores, conforme se aproveita os cursos dos rios ou barragens de rio, para converter a queda de água em electricidade. A energia cinética dca força da água, ao cair sobre as pás de uma turbina hidráulica é transformada em energia mecânica e, por intermédio de um gerador, em energia eléctrica.

Que potencial ?
Durante muitos séculos a utilização energética dos cursos de água destinava-se à moagem de cereais e na aplicação em actividades mecânicas, como a serração de madeira. É, por isso, que se encontram muitos moinhos de água, noras e afins, junto a rios e ribeiras, um pouco por todo o país.
Neste âmbito há que salientar os pequenos aproveitamentos hidroeléctricos, instalando no mesmo curso de água muitas pequenas centrais (mini-hídricas) com reduzido impacte ambiental.
Em virtude das grandes barragens (como é o caso recente do empreendimento do Alqueva) terem impactes significativos numa extensa zona (as terras ficam alagadas, o caudal do rio modifica-se, cria-se um grande lago). No entanto, são as grandes hidroeléctricas– a macro-hídrica – que contribuem de forma significativa para a produção de electricidade no nosso país.

UTILIZAÇÃO RACIONAL DE ENERGIA

Energia poupada, energia ganha !

O que é ?.
A poupança ou economia de energia faz reduzir a sua procura. Desta forma, poupar energia corresponde a uma “fonte de energia”, já que contribui para reduzir a exploração das fontes energéticas utilizadas.
Quer a utilização de energia eléctrica foras dos horas de grande consumo, quer a utilização preferencial das energias primárias, são exemplos que a uma escala nacional, podem conduzir a grandes economias de energia.

Que potencial ?
São muitas as perdas de energia contidas no processo de transformação de combustível (por exemplo a queima de fuelóleo) numa central térmica. A transformação ou conversão de uma forma de energia noutra, representa sempre uma quantidade que se perde na forma de calor. Daí que devemos procurar formas mais eficientes de utilizar a energia, evitando desperdícios.
Um exemplo simples,”à mão” de qualquer um, é a utilização do esquentador a gás para aquecer a água do banho em vez de se utilizar um termoacumulador a electricidade.
Mas a economia de energia não fica por aqui ! Outros bons exemplos são: carregar a máquina de lavar roupa com a carga total e utilizá-la no período nocturno ou não deixar lâmpadas acesas que não façam falta. Já agora ! Porque não começar a utilizar lâmpadas de alto rendimento ?

Maiores habitações gastam mais energia

As melhorias introduzidas nos electrodomésticos não têm chegado para baixar o consumo de energia nas habitações e o ciclo curto de vida desses aparelhos acaba por gerar mais resíduos. Os equipamentos electrónicos estão a aumentar a tonelagem de resíduos entre 3 a 5% ao ano. A energia para climatização mostra tendência ascendente. Entretanto, as exigências de conforto levam à construção de casas maiores para menos gente, o que exerce pressão sobre recursos naturais como o solo disponível, areia, madeira e rochas. Apenas na água, mercê de taxas, a poupança tem sido visível.

Pioneiros da Energia

Anders Celsius

Anders Celsius nasceu em 1701 em Uppsala, na Suécia e morreu em 1744.
Foi astrónomo, físico e matemático. Ficou conhecido pela escala de medição de temperatura que desenvolveu. Em Uppsala sucedeu ao seu pai como professor de astronomia em 1730; foi também na sua terra natal construído o primeiro observatório sueco em 1741.
Celsius fixou uma escala de medição da temperatura que define 0º como a temperatura à qual a água gela e 100º a temperatura à qual a água ferve. Esta escala foi adoptada como padrão e ainda hoje é usada na generalidade dos trabalhos científicos.

O Sol a trabalhar para nós ...

RECURSOS ENERGÉTICOS RENOVÁVEIS EM PORTUGAL

O que é ?
As energias renováveis são fontes de energia inesgotável e não-poluente, fornecidas pelo sol, pelo vento, pelo calor da Terra, pelas quedas de água, pelas marés ou ainda pelo crescimento das plantas. Apresentam em comum o facto de produzirem energia eléctrica, térmica ou mecânica, sem consumirem os recursos. A sua exploração não produz (ou produz muito pouco) resíduos e emissões poluentes.
Para além da redução de poluição ambiental, a utilização destas fontes de energia permite explorar recursos energéticos nacionais, criar novas oportunidades de emprego e de menor dependência dos mercados externos

Que potencial ?
De uma maneira geral as energias renováveis são classificadas pela forma como são captadas e como é aproveitado o seu fluxo de energia, em contraste com as reservas de energia, limitadas por si mesmo, dos combustíveis fósseis: petróleo, carvão, gás e urânio.
Dispondo de 2300 a 3000 horas de sol por ano, Portugal está numa situação priveligiada para a utilização de energia solar,
Já lhes chamaram o presente do tempo futuro e o seu potencial de exploração ainda está muito mal aproveitado. Para ter uma ideia à escala mundial: só 20% do consumo eléctrico é coberto pelas energias renováveis.

ENERGIA EÓLICA - A Energia do Ar em Movimento

O vento é causado pelo desigual aquecimento da superfície da Terra. Os humanos têm utilizado o vento como fonte de energia há milhares de anos. Por exemplo, as velas capturam o vento para fazer mover os barcos, os Antigos Egípcios utilizaram uma grande roda de pás para moer alguns cereais e os Holandeses utilizaram os moinhos no século XIV para bombearem água de terras baixas.

Hoje, as pessoas por todo o mundo estão interessadas em utilizarem o vento para produzir electricidade. As lâminas da turbina “apanham” o vento, mudando a sua direcção de horizontal para vertical, para que as lâminas girem como uma ventoinha. Uma turbina é então engatada e a electricidade é produzida. As maiores lâminas dos parques eólicos em utilização na actualidade medem cerca de 15 metros. As torres eólicas, algumas do tamanha de 10 lojas, elevam as lâminas acima do solo onde correntes de ar mais fortes se encontram.

Para uma grande turbina eólica, uma que pode fazer electricidade para a tua casa, o vento tem de soprar bastante forte – cerca de 30 quilómetros por hora. Mas a electricidade do vento pode ser produzida com uma velocidade do vento tão baixa como 13 kms por hora. As turbinas eólicas não produzem poluição mas elas podem ser bastante ruidosas.

Descoberta nova fonte de energia para viajar no espaço

Cientistas da Universidade Nacional da Austrália anunciaram a descoberta de um propulsor iónico electrónico para viajar no espaço que deverá ser testado pela Agência Espacial Europeia (ESA).

Em declarações à estação de rádio australiana ABC, a investigadora Christine Charles explicou que o «Helicon Double-Layer Thrust» (HDLT), como se chama em inglês, é uma fonte de energia mais simples, segura e barata do que as tecnologias rivais.
Se os testes europeus forem positivos, a cientista pensa que poderá ser aplicada em viagens espaciais dentro de cinco a dez anos.

O novo sistema utiliza electricidade solar para criar um campo magnético através do qual passa hidrogénio, provocando uma corrente de plasma que propulsiona a nave.

«Não precisa de partes móveis, nem de eléctrodos, e parte de um fenómeno físico», acrescentou Christine Charles.

Segundo o professor Rod Boswell, também membro do projecto, os cientistas esperam que o governo australiano assine um memorando de entendimento com a ESA para que a Austrália continue a participar na investigação espacial europeia.